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尾气处理装置烟气加热器腐蚀失效原因分析

石油与天然气化工 2024年第3期53卷 8-13页

作者：黄刚华陈世明江晶晶杨爽彭银华蒋军锋中国石油西南油气田公司天然气研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心中国石油天然气集团公司高含硫气藏开采先导试验基地中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司天然气净化总厂中国石油西南油气田公司川中油气矿

目的分析某天然气净化厂康索夫(Cansolv)尾气处理装置烟气加热器出现严重腐蚀失效的原因。方法分析了烟气加热器管束的腐蚀环境,开展了材料理化性能、腐蚀产物成分及微观形貌等失效原因分析。结果失效管束的理化性能符合要求,管束泄漏... 详细信息

目的分析某天然气净化厂康索夫(Cansolv)尾气处理装置烟气加热器出现严重腐蚀失效的原因。方法分析了烟气加热器管束的腐蚀环境,开展了材料理化性能、腐蚀产物成分及微观形貌等失效原因分析。结果失效管束的理化性能符合要求,管束泄漏处呈坑状和蜂窝状,部分沟槽尖端有裂纹,且深入基体,呈现应力腐蚀的特征。结论烟气加热器在高温、高酸液含量的环境下发生了电化学腐蚀和应力腐蚀,导致管束出现腐蚀泄漏。

关键词： Cansolv 尾气处理腐蚀烟气加热器不锈钢 S31254

天然气净化厂循环水系统无磷缓蚀阻垢剂研究与应用

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石油与天然气化工 2024年第3期53卷 134-140页

作者：黄丽华倪伟李蒲智黄红兵王月马悦中国石油西南油气田公司天然气研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心中国石油天然气集团有限公司高含硫气藏开采先导试验基地中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司蜀南气矿中国石油西南油气田公司川西北气矿

目的在无磷缓蚀阻垢剂研发过程中,以聚环氧琥珀酸(PESA)与三元共聚物等为主要原料复配进行配方筛选。方法通过旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验对无磷缓蚀阻垢剂进行适应性评价和研究。结果通过现场监测,该无磷缓蚀阻垢剂取得了良好的缓... 详细信息

目的在无磷缓蚀阻垢剂研发过程中,以聚环氧琥珀酸(PESA)与三元共聚物等为主要原料复配进行配方筛选。方法通过旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验对无磷缓蚀阻垢剂进行适应性评价和研究。结果通过现场监测,该无磷缓蚀阻垢剂取得了良好的缓蚀阻垢效果,腐蚀速率控制低于0.075 mm/a。同时,对实验前后循环水细菌进行测定,结果呈现持续降低的趋势,水体富营养化程度降低,说明无磷配方对系统细菌控制具有积极的作用。结论室内研究及现场试验结果均证实该缓蚀阻垢剂体系在中、低硬度水质下具有优异的效果,能够保障天然气净化厂循环水系统的稳定运行。

关键词：循环水无磷缓蚀阻垢剂天然气净化厂细菌

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双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法

石油与天然气化工 2024年第1期53卷 104-109页

作者：钟洋毛汀黄洪发曾德智罗涛杨廷加汪枫胡梅中国石油西南油气田公司天然气研究院油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学中国石油西南油气田公司天然气净化总厂中国石油西南油气田公司输气管理处

目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐... 详细信息

目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐蚀、抗SCC/SSC性能、点腐蚀、模拟工况腐蚀为评价指标,并通过整管段试验验证评价结果的双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,同时以国产L360/825冶金复合管环焊缝为例对建立的评价方法进行验证。结果通过使用建立的方法对L360/825双金属复合管环焊缝耐蚀性能进行评价,验证了评价方法有效可靠,评价结果显示L360/825双金属复合管环焊缝具有良好的耐蚀性能。结论建立的评价方法可以直接应用于高酸性气田用双金属复合管的环焊缝耐蚀性能评价,为双金属复合管的现场应用提供依据。

关键词：双金属复合管环焊缝耐蚀性能高酸性气田

P110钢冲刷腐蚀预测模型的构建及其机理研究

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表面技术 2024年第10期53卷 110-123页

作者：马文祺王勤英宋宇辉符昌友张兴寿罗晓芳西宇辰董立谨张华礼张智西南石油大学新能源与材料学院成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川广汉618300

目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜... 详细信息

目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对冲刷腐蚀前后材料的微观组织结构、化学成分及物相进行表征。此外,通过调研文献数据,基于随机森林(Random Forest,RF)算法构建了P110钢的冲刷腐蚀预测模型,并开展了预测准确性研究。结果在3m/s的冲刷速度下,随着冲刷角度的增加,自腐蚀电流密度由30°的2.19×10^(-4)A/cm^(2)降低到90°的1.449×10^(-4)A/cm^(2)。在30°的冲刷角下,随着冲刷速度的增加,自腐蚀电流密度由0m/s的6.30×10^(-5)A/cm^(2)增加到3 m/s的2.19×10^(-4)A/cm^(2)。腐蚀产物具有双层膜结构,外层主要由FeCO_(3)组成,内层主要为Fe_(2)O_(3)。腐蚀预测模型分析结果表明:温度对P110钢的腐蚀速率影响程度最大,其次是CO_(2)和冲刷速度。结论在高温高压环境下,P110钢能够产生Fe_(2)O_(3)和FeCO_(3)的双层腐蚀产物膜,随着冲刷速度的增加和角度的降低,腐蚀产物膜完整性破坏,腐蚀加剧。腐蚀预测模型具有良好的性能,能够有效预测腐蚀速率。

关键词： P110钢冲刷腐蚀高温高压机器学习随机森林

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胺液在线深度复活装置的设计及应用

石油与天然气化工 2024年第3期53卷 26-30页

作者：李超群李玉婷冉斯陈韶华吴明鸥杨艳中国石油工程建设有限公司西南分公司中国石油西南油气田公司输气管理处中国石油西南油气田公司天然气研究院中国石油西南油气田公司川西北气矿

目的解决天然气净化厂脱硫装置胺液系统中由于醇胺溶液自身降解与外来污染所导致的脱硫性能下降、腐蚀穿孔、发泡停产等一系列问题。方法对溶液系统污染物来源进行解析,为有效降低溶液中的污染物、降解物和烃类杂质等,采取了以下措施:... 详细信息

目的解决天然气净化厂脱硫装置胺液系统中由于醇胺溶液自身降解与外来污染所导致的脱硫性能下降、腐蚀穿孔、发泡停产等一系列问题。方法对溶液系统污染物来源进行解析,为有效降低溶液中的污染物、降解物和烃类杂质等,采取了以下措施:①增设原料气预处理设施;②设置溶液过滤器;③增设胺液在线深度复活系统等设施。结果胺液在线深度复活装置可有效去除溶液中热稳定盐及致泡物质,使溶液的发泡高度由500 mm降至30 mm,消泡时间由110 s降至5 s。结论通过对胺液进行深度复活,保证溶液的洁净度,恢复溶液性能,可大幅度降低脱硫装置的发泡频率,更好地保障天然气净化装置的平稳高效运行。

关键词：天然气脱硫装置胺液在线深度复活热稳定盐致泡变质产物树脂

高压含硫天然气对井口节流橇冲蚀的数值模拟及现场验证

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油气储运 2024年第6期43卷 665-674页

作者：罗召钱田兴平王欢欢王博彭轴宇廖柯熹何国玺钟瀚宇中国石油西南油气田分公司川西北气矿西南石油大学石油与天然气工程学院

[目的]高压含硫天然气节流过程对节流橇有明显的冲蚀破坏作用,因此采取合理的检测手段非常重要。[方法]以川西北气矿双鱼石下二叠统气藏L004-X1井口节流橇为研究对象,采用Fluent软件建立数值模型,模拟井口压力103MPa的高压条件下的流场... 详细信息

[目的]高压含硫天然气节流过程对节流橇有明显的冲蚀破坏作用,因此采取合理的检测手段非常重要。[方法]以川西北气矿双鱼石下二叠统气藏L004-X1井口节流橇为研究对象,采用Fluent软件建立数值模型,模拟井口压力103MPa的高压条件下的流场及冲蚀过程。分析了现场工况下节流橇内的压力场与速度场,研究了天然气中固体杂质颗粒的质量流量、入口速度、直径及节流橇前后压降对节流阀体冲蚀的影响,并采用超声波相控阵技术对现场L004-X1井出口段测温测压套开展了在线、离线壁厚检测,以验证节流橇冲蚀数值模拟及现场不停产在线检测的可行性。[结果]阀芯内壁面的冲蚀形貌以点状分布为主,出口段测温测压套的冲蚀形貌为连续片状分布,并且由于重力原因导致出口段测温测压套中位于下方的C面冲蚀最为严重。阀芯冲蚀最严重部位为阀芯内壁面,其次为阀芯出口处。冲蚀速率随颗粒的质量流量、入口速度的增加而增大,随颗粒直径的增大而逐渐减小并趋于平稳。对比数值模拟结果与超声波相控阵现场离线检测结果发现,出口段测温测压套4个面最小壁厚的平均相对误差为4.1%,验证了数值模拟的可行性。超声波相控阵现场在线、离线两种检测方法得到的最小壁厚基本一致,为便于现场操作,推荐使用在线检测方式。[结论]研究成果可为现场节流方案制定与节流橇的检测提供理论参考,但数值模拟研究中并未考虑H2S腐蚀的影响,后续可结合不同气体压力与速度的H2S腐蚀实验来进行更准确的冲蚀速率预测。(图12,表2,参20)

关键词：含硫天然气节流橇数值模拟现场验证节流压降超声波相控阵

油气管道漏磁数据处理和缺陷识别量化方法的研究进展

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腐蚀与防护 2024年第2期45卷 27-35页

作者：赵帅秦林林冬高健刘畅李潮浪付凌迪刘永良付国华中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院成都610041 国家能源高含硫气藏开采研发中心成都610000 中国石油西南油气田分公司川东北气矿达州635000 中国石油西南油气田分公司川西北气矿江油621700

漏磁法是最稳定的无损在线检测技术之一,用于评估油气管道的健康状况。从通道基线校正、异常值判别、数据缺口的恢复和滤波四个方面阐述了漏磁数据预处理的方法和步骤;结合漏磁数据缺陷的峰谷值等显性特征,总结了不同特征提取方法下缺... 详细信息

漏磁法是最稳定的无损在线检测技术之一,用于评估油气管道的健康状况。从通道基线校正、异常值判别、数据缺口的恢复和滤波四个方面阐述了漏磁数据预处理的方法和步骤;结合漏磁数据缺陷的峰谷值等显性特征,总结了不同特征提取方法下缺陷信号的本质特征;介绍了基于支持向量机、神经网络、图像处理和形态学等方法构建缺陷反演模型。最后,从数据预处理和缺陷识别量化两方面展望了漏磁信号处理未来的研究方向。

关键词：油气管道漏磁检测数据处理缺陷识别缺陷量化

高温高压CO_(2)环境中超级13Cr不锈钢点蚀有限元模拟

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 303-311页

作者：凌东何坤余靓董立谨张华礼李玉飞王勤英张智西南石油大学新能源与材料学院成都610500 国家管网集团西南管道兰成渝输油分公司成都610000 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院德阳618300 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

采用腐蚀浸泡实验和有限元模拟研究了超级13Cr不锈钢在高温高压CO_(2)环境中的点蚀行为,重点分析了腐蚀时间、温度和CO_(2)分压对点蚀的影响。结果表明:高温高压腐蚀实验与有限元模拟的点蚀深度较为吻合,且平均点蚀深度随着浸泡时间、... 详细信息

采用腐蚀浸泡实验和有限元模拟研究了超级13Cr不锈钢在高温高压CO_(2)环境中的点蚀行为,重点分析了腐蚀时间、温度和CO_(2)分压对点蚀的影响。结果表明:高温高压腐蚀实验与有限元模拟的点蚀深度较为吻合,且平均点蚀深度随着浸泡时间、温度和CO_(2)分压的增大而增大。有限元模拟可知点蚀坑内部由于阳离子水解使得内部酸化,并且pH随着温度降低和CO_(2)分压的增加而下降。此外,点蚀坑内Fe^(2+)浓度随着腐蚀时间的延长和温度的提高而增加,但CO_(2)分压对其影响不大。

关键词：超级13Cr 不锈钢点蚀有限元模拟高温高压

四川盆地中坝气田雷三气藏高效开发及其对中国高含硫气藏开采的意义

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天然气工业 2024年

作者：胡勇惠栋杜强蒋德生李滔刘其松闫静陈颖莉李隆新刘微国家能源高含硫气藏开采研发中心中国石油西南油气田公司西南石油大学中国石油西南油气田公司勘探开发研究院中国石油西南油气田公司川西北气矿中国石油西南油气田公司天然气研究院

四川盆地中坝气田雷三气藏是中国首个自主开发的大中型高含硫有水天然气藏，经过50余年的勘探与开发，当前气藏采收率高达95%以上，已经成为中国高含硫气藏高效开发的典范。在对雷三气藏地质特征、开发建设历程与成效、开发主体技术等... 详细信息

四川盆地中坝气田雷三气藏是中国首个自主开发的大中型高含硫有水天然气藏，经过50余年的勘探与开发，当前气藏采收率高达95%以上，已经成为中国高含硫气藏高效开发的典范。在对雷三气藏地质特征、开发建设历程与成效、开发主体技术等内容进行系统梳理、总结和回顾的基础上，阐述了雷三气藏高效开发对中国大型整装复杂（特）高含硫气藏的指导和奠基作用。研究结果表明：(1)创新形成了多维度全要素的高含硫有水气藏全生命周期精细描述策略和高效开发模式，实现高含硫有水气藏稀井高产、长周期稳产的重大突破；(2)创新形成了集增产改造、解堵酸化、排水采气、增压集输为一体的高含硫有水气藏开采系列技术体系，有效解决高含硫有水气藏开发中后期低压、超低压开发阶段的关键生产难题；(3)创新建立了高含硫有水气藏井筒—地面腐蚀评价和防护技术体系，形成了国内高含硫气藏开发整体腐蚀控制基本理念和技术体系1.0版；(4)创新研发了高含硫天然气有机硫脱除溶剂和具有自主知识产权的硫黄回收系列催化剂，建立了针对高含硫气藏包括脱硫、脱水、硫黄回收、尾气处理、轻烃回收等天然气处理技术1.0版；(5)集成创新并打造首个高含硫气藏全系统安全风险管控技术体系，保障气藏安全平稳运行近40年。结论认为，该气藏树立了国内同类高含硫气藏高效开发的典范，推动了中国高含硫气藏开发理念认识创新与理论技术突破，在此基础上建设了全国唯一的国家能源高含硫气藏开采研发中心和中国石油高含硫气藏开采先导试验基地，为中国高含硫气藏开发技术加快发展和高含硫天然气快速上产稳产奠定了坚实的技术基础。

关键词：四川盆地中坝气田雷三气藏高含硫天然气有水安全高效开发